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Airglow | Brilho do ar pode deixar o céu amarelo e verde, além de azul

É óbvio que o céu é azul, assim como também sabemos que, em determinados horários, ele se apresenta em outras cores. Na ausência do Sol, por exemplo, a noite não é exatamente negra: dependendo da camada atmosférica, a luz será esverdeada ou amarelada. O motivo disso é o brilho do ar, mais conhecido como airglow.

A cor do céu diurno é o resultado da luz solar intensa atravessando a atmosfera e espalhando principalmente a faixa azul do espectro eletromagnético. Mas sabemos que a luz visível emitida pelo Sol abrange todas as sete cores do arco-íris. Quando essas cores estão juntas, o resultado é o branco — por isso o Sol, no céu claro, é branco, e não amarelo.

Contudo, a luz solar atravessa o ar, interagindo com átomos e moléculas da atmosfera, que por sua vez espalham muito mais fótons de luz azul do que vermelha. Esse espalhamento do azul, enquanto o Sol se mantém branco, é descrita pelo fenômeno conhecido como dispersão de Rayleigh. Ele também acontece quando o Sol está se pondo próximo ao horizonte e vemos um céu e alaranjado, bem como nossa estrela.

O airglow amarelo na atmosfera terrestre observado do espaço (Imagem: Reprodução/NASA)
O airglow amarelo na atmosfera terrestre observado do espaço (Imagem: Reprodução/NASA)

Mas à noite as coisas ficam bem diferentes: na ausência do Sol, podemos ver luzes mais fracas como as estrelas e o airglow, uma luminescência formada em nossa própria atmosfera. Não se trata de poluição luminosa ou do brilho estelar, mas são os gases atmosféricos atmosfera brilhando naturalmente. Durante a noite, quando estamos em um local afastado das cidades, sem lua, nuvens ou neblina, podemos ver um céu mais claro, colorido com tons de roxo e púrpura.

O que é o airglow?

Produzido por átomos e moléculas na atmosfera, o brilho do ar recebe contribuições do oxigênio, que produz luz verde e vermelha, das moléculas de hidroxila (OH), que produzem luz vermelha, e do sódio, que produz o amarelo.

Os átomos e moléculas desses gases liberam quantidades específicas de energia na forma de luz, graças às interações com outros tipos de radiação. Por exemplo, em grandes altitudes, a luz ultravioleta do dia divide as moléculas de oxigênio em dois átomos. À noite, os elétrons se recombinam para formar novamente as moléculas, emitindo radiação na forma de luz verde. Esse processo é chamado quimioluminescência.

Já as luzes amarelas podem ser produzidas em camadas atmosféricas onde existe uma certa concentração de sódio. Esses átomos não são muito numerosos, mas podem produzir uma boa parte do airglow, tudo graças aos meteoros.

Airglow fotografado no céu do Chile, com um fenômeno conhecido como sprites, que são os riscos vermelhos à direita (Imagem: Reprodução/Zdenek Bardon/ESO)
Airglow fotografado no céu do Chile, com um fenômeno conhecido como sprites, que são os riscos vermelhos à direita (Imagem: Reprodução/Zdenek Bardon/ESO)

As chamadas "estrelas cadentes" são pequenos fragmentos que atravessam nossa atmosfera o tempo todo, deixando para trás um rastro de átomos e moléculas. Normalmente, há uma certa quantidade de sódio nesses objetos, que fica depositada nas altas camadas atmosféricas, produzindo o brilho amarelado quando interagem com radiação.

Isso é bem útil para os telescópios que observam um céu repleto de estrelas com o brilho distorcido pela atmosfera turbulenta. Para melhor observação, os astrônomos criam estrelas falsas com lasers potentes sintonizados com o amarelo do sódio.

Fonte: Canaltech

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